angolo di contatto
angolo di contatto
Angolo compreso tra la superficie libera di un liquido e la superficie del recipiente che lo contiene o di un solido parzialmente immerso in esso. Rappresenta una misura della bagnabilità, ovvero della relazione tra le tensioni interfacciali delle superfici di separazione. La configurazione di equilibrio di tre fasi può presentarsi in due forme diverse: può realizzarsi attraverso una linea di contatto (una goccia sospesa su una superficie liquida) oppure una delle tre fasi può spargersi completamente tra le altre due. In base alla relazione che si ha tra le tensioni superficiali si può realizzare una delle due configurazioni. In particolare si può trovare che la condizione per l’esistenza di una linea di contatto è che le tre tensioni superficiali siano in relazione fra loro come i lati di un triangolo, cioè ciascuna sia minore della somma delle altre due. Si giunge così all’equazione di Young (1805), che stabilisce l’equilibrio di tre fasi (α‚ β‚ γ) lungo una linea di contatto, nel caso in cui una delle tre fasi sia un solido rigido:
σαγ=σβγ+σαβcosθ
dove σαγ è la tensione superficiale tra le fasi α e γ, σβγ è la tensione superficiale tra le fasi β e γ, σαβ è la tensione superficiale tra le fasi α e β. La quantità K=cosθ=(σαγ−σβγ)/σαβ è chiamata coefficiente di bagnabilità e θ rappresenta l’angolo di contatto. Si ha bagnabilità completa se l’angolo di contatto è nullo (θ=0 e K=1: è il caso, per es., del contatto fra acqua e vetro idealmente pulito); si ha bagnabilità parziale se θ è compreso tra 0 e 90° (0〈K〈1: è il caso, per es., dell’interfaccia vetro-acqua); si ha bagnabilità nulla se θ è maggiore di 90° (−1〈K〈0: è il caso, per es., dell’interfaccia vetro-mercurio).
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